Fizičari iz Nacionalnog laboratorija Brookhaven (New York, SAD) prvi su put dobili kapi kvark-gluonske plazme na Relativističkom teškom jonskom sudaraču (RHIC). Tvar u sličnom stanju, koju karakterizira gotovo nula viskoznosti, postojala je u prvim trenucima Velikog praska. O tome izvještava članak objavljen u časopisu Nature Physics.
Kvark-gluon plazma agregatno je stanje tvari, u kojem se hadroni - klasa elementarnih čestica koje uključuju protone i neutrone - dijele na asimptotski slobodne kvarkove i gluone. Ovo je stanje slično plazmi, kada se atomi ioniziraju, naboji odvoje i jezgre i elektroni mogu se slobodno kretati. Međutim, plazma ostaje kvazi neutralna, to jest, ukupan naboj unutar bilo kojeg njezinog dijela jednak je nuli. Unutar hadrona kvarkovi se drže zajedno zatvoreno, dok se boje (posebna kvantna karakteristika) svakog kvarka moraju međusobno kompenzirati, uslijed čega hadronska tvar ostaje bezbojna. Kvark-gluon plazma je kvazi bezbojna.
Quark-gluon plazma koja nastaje na visokim temperaturama gotovo je idealna tekućina u kojoj nema viskoznosti. Vjeruje se da je postojao u prvim trenucima Velikog praska i brzo se ohladio, što je dovelo do hadronizacije - stvaranja bezbojnih hadrona iz obojenih kvarkova, antikvarkova i gluona, koji na niskim temperaturama ne mogu postojati u slobodnom stanju.
Znanstvenici su provodili sudare na RHIC između atoma zlata i ubrzanih iona: protona, deuterona i jezgri helija-3 - pri energiji u središtu masenog sustava (sustav u kojem čestice imaju jednake i suprotno usmjerene trenutke) jednake 200 gigaelektronvolta. Prema teoretskom modelu, ako se tijekom sudara formira kvark-gluon plazma izuzetno niske viskoznosti, tada bi detektori sudara trebali zabilježiti oblake čestica koji zadržavaju "oblik" ubrzanih iona. Protoni ostavljaju kružni "trag", deuteroni - eliptični, a helij-3 - trokutasti.
Rezultati pokusa pokazali su da se promatrani obrasci čestica oslobođenih tijekom sudara atoma i iona zlata podudaraju s onima koji bi trebali nastati tijekom stvaranja kapljica kvark-gluon plazme.
